1 |
1
하나의 바퀴로 이동하면서 자세 안정화를 유지할 수 있도록 된 전동 외발 스쿠터로서,원통형 허브에 타이어가 결합된 하나의 바퀴;운전자가 엉덩이로 걸터앉을 수 있도록 된 안장과, 운전자가 손으로 잡을 수 있도록 된 핸들, 상기 안장에서 아래쪽으로 연장되어 상기 바퀴의 회전축에 지지되도록 결합된 축연결지지부를 구비하는 차체 프레임;상기 바퀴와 동력전달이 가능하게 결합되어, 입력되는 구동전원에 의해 토오크를 생성하여 상기 바퀴를 회전시키는 모터; 상기 차체프레임에 수납되며, 전기에너지를 저장하는 배터리; 상기 차체프레임에 설치되며, 모터구동 제어신호에 따라 상기 배터리의 전기에너지를 이용하여 상기 모터에 구동전원을 입력하는 모터 구동부; 상기 차체 프레임에 장착되고, 상기 스쿠터의 적어도 2축 방향의 가속도를 측정하는 가속도 센서와 상기 스쿠터의 각속도를 측정하는 각속도 센서로서 기능하는 자이로 센서를 포함하는 센서부;상기 차체 프레임에 설치되며, 상기 가속도 센서가 제공하는 상기 스쿠터의 2축방향 가속도 값을 이용하여 상기 스쿠터의 기울임 각도를 추정하고, 상기 자이로센서의 측정오차를 최소화하기 위해 상기 자이로센서가 제공하는 각속도 값에 포함된 편류를 제거하여 편류 제거된 각속도(ωc)를 산출하며, 추정된 상기 스쿠터의 기울임 각도와 상기 편류 제거된 각속도(ωc)를 융합하여 상기 스쿠터의 중력방향에 대한 융합 기울임각(θf)을 산출하고, 그리고 (i) 상기 융합 기울임각(θf)에 비례제어상수(Kp)를 곱한 값과 상기 편류 제거된 각속도(ωc)에 미분제어상수(Kd)를 곱한 값의 합(Kpθf+Kdωc)을 이용하여 생성한 비례-미분(PD) 제어용 모터구동 제어신호, 또는 (ii) 상기 융합 기울임각(θf)에 적분제어상수(Ki)를 곱하고 적분한 값을 상기 합(Kpθf+Kdωc)과 더한 값을 이용하여 생성한 비례-적분-미분(PID) 제어용 모터구동 제어신호를 상기 모터구동부에 제공하여, 상기 스쿠터가 앞으로 기울여지면 전방으로 속도를 증가시키고 반대로 뒤로 기울어지면 속도를 감소시킴으로써 상기 스쿠터가 균형을 유지하면서 이동할 수 있도록 제어하는 제어부; 및 상기 안장의 바로 아래에 배치되어, 상기 안장에 운전자가 앉아 있을 때에만 그의 무게에 의해 스위치 온이 되어 상기 모터에 대한 구동전원의 공급이 허용되고, 앉아 있지 않을 때에는 스위치 오프가 되어 상기 모터에 대한 구동전원의 공급이 차단되도록 하는 안전스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동 외발 스쿠터
|